(57)【要約】  ターゲットのスパッタ面のうち従来より広い面積をスパッタできるスパッタ成膜装置を提供する。金属材料のターゲット２１1のスパッタ面２３1の外周を取り囲む防着部材２５1を絶縁性のセラミックスで形成する。外周磁石２７ａ1の外周全体がスパッタ面２３1の外周の内側に入る位置と、外周磁石２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２３1の外周の外側にはみ出る位置との間で磁石装置２６1を移動させながら、ターゲット２１1をスパッタする。
2011152482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽と、
前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、
前記真空槽内にスパッタガスを導入するガス導入系と、
前記真空槽内に露出されスパッタされるスパッタ面をもつターゲットと、
前記ターゲットの前記スパッタ面の裏側に配置され前記ターゲットに対して相対的に移動可能に構成された磁石装置と、
前記ターゲットに電圧を印加する電源装置と
を有し、
前記磁石装置は、前記スパッタ面に磁場を発生させる向きで設置された、中心磁石と、前記中心磁石の周囲に連続的な形状で設置された外周磁石をもち、
前記中心磁石と前記外周磁石は前記スパッタ面に対して互いに異なる極性の磁極を向けるように配置されたスパッタ成膜装置であって、
前記ターゲットの表面のうち前記スパッタ面を含む面が不連続となる前記ターゲット端部には、絶縁性のセラミックスからなる防着部材が前記スパッタ面の周囲を取り囲むように設置され、
前記磁石装置は、前記外周磁石の外周全体が前記スパッタ面の周囲を取り囲む前記防着部材の内周よりも内側に入る位置と、前記外周磁石の外周の一部が前記スパッタ面の周囲を取り囲む防着部材の内周よりも外周側にはみ出る位置との間で移動するよう構成されたスパッタ成膜装置。
【請求項２】
前記ターゲットと、前記ターゲットの前記スパッタ面の裏側に設置された前記磁石装置との対を複数もち、
複数の前記ターゲットは、互いに離間して並んで配置されて前記スパッタ面を前記真空槽内に搬入された成膜対象物に向けられ、
前記電源装置は複数の前記ターゲットの少なくとも一つに電圧を印加するように構成された請求項１記載のスパッタ成膜装置。
【請求項３】
前記ターゲットは曲面の前記スパッタ面をもつ円筒形状であり、
前記磁石装置は前記ターゲットの長手方向に平行に移動するように構成された請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のスパッタ成膜装置。
【請求項４】
少なくとも一つの前記ターゲットのスパッタ面の裏側に設置された前記磁石装置は、前記外周磁石の外周全体が当該ターゲットの前記スパッタ面の周囲を取り囲む前記防着部材の内周よりも内側に入る位置と、前記外周磁石の外周の一部が当該ターゲットの前記防着部材の内周よりも外側と、当該ターゲットに隣接する他の前記ターゲットの前記スパッタ面の周囲を取り囲む前記防着部材の内周との間にはみ出る位置との間で移動するように構成された請求項２記載のスパッタ成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタ成膜装置に係り、特にターゲット材として金属材料を用いるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大面積の成膜対象物の表面に高融点の金属薄膜を形成する方法としてスパッタリング法が一般的に行われている。
図９は従来のスパッタ成膜装置１１０の内部構成図を示している。
スパッタ成膜装置１１０は真空槽１１１と複数のスパッタ部１２０1〜１２０4とを有している。各スパッタ部１２０1〜１２０4の構造は同じであり、符号１２０1のスパッタ部で代表して説明すると、スパッタ部１２０1は金属材料のターゲット１２１1と、バッキングプレート１２２1と、磁石装置１２６1とを有している。
ターゲット１２１1はバッキングプレート１２２1表面の大きさより小さい平板形状に形成され、ターゲット１２１1の外周全体がバッキングプレート１２２1表面の外周より内側に位置し、バッキングプレート１２２1表面の周縁部がターゲット１２１1の外周から露出するようにバッキングプレート１２２1表面に重ねて貼り合わされている。【０００３】
磁石装置１２６1はバッキングプレート１２２1の裏面側に配置されている。磁石装置１２６1は、バッキングプレート１２２1と平行な磁石固定板１２７ｃ1上に、直線状に配置された中心磁石１２７ｂ1と、中心磁石１２７ｂ1の周縁部から所定距離をおいて環状に中心磁石１２７ｂ1を取り囲む外周磁石１２７ａ1とを有している。外周磁石１２７ａ1と中心磁石１２７ｂ1は、それぞれターゲット１２１1の裏面に、互いに異なる極性の磁極を対向させて配置されている。
磁石装置１２６1の裏側には移動装置１２９が配置され、磁石装置１２６1は移動装置１２９に取り付けられている。移動装置１２９は、磁石装置１２６1をターゲット１２１1の裏面に平行な方向に移動させるように構成されている。【０００４】
スパッタ成膜装置１１０の全体の構造を説明すると、各スパッタ部１２０1〜１２０4のバッキングプレート１２２1〜１２２4は、真空槽１１１の内側の壁面上に互いに離間して一列に並んで配置されている。各バッキングプレート１２２1〜１２２4は絶縁物１１４を介して真空槽１１１の壁面に取り付けられ、真空槽１１１と電気的に絶縁されている。
各バッキングプレート１２２1〜１２２4の外周の外側には、各バッキングプレート１２２1〜１２２4の外周と離間して金属製の防着部材１２５が立設され、真空槽１１１と電気的に接続されている。防着部材１２５の先端は、各バッキングプレート１２２1〜１２２4の周縁部を覆うようにターゲット１２１1〜１２１4の外周に向けて直角に曲げられ、ターゲット１２１1〜１２１4の表面をリング状に取り囲んでいる。ターゲット１２１1〜１２１4表面のうち防着部材１２５のリングの内周に露出する部分をスパッタ面と呼ぶ。【０００５】
真空槽１１１の排気口に真空排気装置１１２を接続して、真空槽１１１内を真空排気しておく。真空槽１１１内に成膜対象物１３１を成膜対象物保持部１３２に載置して搬入し、各ターゲット１２１1〜１２１4のスパッタ面と離間して対面する位置に静止させる。真空槽１１１の導入口にガス導入系１１３を接続して、真空槽１１１内にスパッタガスであるＡｒガスを導入する。【０００６】
各バッキングプレート１２２1〜１２２4に電源装置１３５を電気的に接続し、隣り合う二つのターゲットに互いに逆極性の交流電圧を印加すると、隣り合う二つのターゲットのうち一方が正電位に置かれるときには他方が負電位に置かれた状態になる。隣り合うターゲット間で放電が生じ、各ターゲット１２１1〜１２１4と成膜対象物１３１との間のＡｒガスがプラズマ化される。
あるいは、各バッキングプレート１２２1〜１２２4と成膜対象物保持部１３２とに電源装置１３５を電気的に接続し、各ターゲット１２１1〜１２１4と成膜対象物１３１とに互いに逆極性の交流電圧を印加して、各ターゲット１２１1〜１２１4と成膜対象物１３１との間で放電を発生させ、各ターゲット１２１1〜１２１4と成膜対象物１３１との間のＡｒガスをプラズマ化してもよい。この場合は、単数のターゲットでも実施できる。【０００７】
プラズマ中のＡｒイオンは、磁石装置１２６1〜１２６4がターゲット１２１1〜１２１4上においてバッキングプレート１２２と反対側の表面に形成する磁場に捕捉される。各ターゲット１２１1〜１２１4が負電位に置かれるとき、Ａｒイオンは当該ターゲット１２１1〜１２１4のスパッタ面に衝突し、金属材料の粒子を弾き飛ばす。弾き飛ばされた金属材料の粒子の一部は成膜対象物１３１の表面に付着する。
各ターゲット１２１1〜１２１4上に生じる磁場は、上述した磁石装置１２６1〜１２６4の構造上不均一となるため、比較的磁力密度の高い部分ではＡｒイオンが集中し、周囲の比較的磁力密度の低い部分に比べてターゲット１２１1〜１２１4が早く削られる。このようにターゲット１２１1〜１２１4が局所的に削られる部分（エロージョン）が生じることを防ぐために、磁石装置１２６1〜１２６4を移動させながらスパッタするのだが、磁場に捕捉されたプラズマが、電気的に接地された防着部材１２５と接触するとプラズマ中のイオンの電荷が防着部材１２５を通って接地電位に流れ、プラズマが消失するため、外周磁石１２７ａ1〜１２７ａ4のリングの外周全体がスパッタ面の外周より内側に位置する範囲内で移動させる必要がある。
そのために、ターゲット１２１1〜１２１4のスパッタ面の外縁部にはプラズマが届かず、スパッタされない非エロージョン領域が残るという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２７４３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、ターゲットのスパッタ面のうち従来より広い面積をスパッタできるスパッタ成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、前記真空槽内にスパッタガスを導入するガス導入系と、前記真空槽内に露出されスパッタされるスパッタ面をもつターゲットと、前記ターゲットの前記スパッタ面の裏側に配置され前記ターゲットに対して相対的に移動可能に構成された磁石装置と、前記ターゲットに電圧を印加する電源装置とを有し、前記磁石装置は、前記スパッタ面に磁場を発生させる向きで設置された、中心磁石と、前記中心磁石の周囲に連続的な形状で設置された外周磁石をもち、前記中心磁石と前記外周磁石は前記スパッタ面に対して互いに異なる極性の磁極を向けるように配置されたスパッタ成膜装置であって、前記ターゲットの表面のうち前記スパッタ面を含む面が不連続となる前記ターゲット端部には、絶縁性のセラミックスからなる防着部材が前記スパッタ面の周囲を取り囲むように設置され、前記磁石装置は、前記外周磁石の外周全体が前記スパッタ面の周囲を取り囲む前記防着部材の内周よりも内側に入る位置と、前記外周磁石の外周の一部が前記スパッタ面の周囲を取り囲む防着部材の内周よりも外周側にはみ出る位置との間で移動するよう構成されたスパッタ成膜装置である。
本発明はスパッタ成膜装置であって、前記ターゲットと、前記ターゲットの前記スパッタ面の裏側に設置された前記磁石装置との対を複数もち、複数の前記ターゲットは、互いに離間して並んで配置されて前記スパッタ面を前記真空槽内に搬入された成膜対象物に向けられ、前記電源装置は複数の前記ターゲットの少なくとも一つに電圧を印加するように構成されたスパッタ成膜装置である。
本発明はスパッタ成膜装置であって、前記ターゲットは曲面の前記スパッタ面をもつ円筒形状であり、前記磁石装置は前記ターゲットの長手方向に平行に移動するように構成されたスパッタ成膜装置である。
本発明はスパッタ成膜装置であって、少なくとも一つの前記ターゲットのスパッタ面の裏側に設置された前記磁石装置は、前記外周磁石の外周全体が当該ターゲットの前記スパッタ面の周囲を取り囲む前記防着部材の内周よりも内側に入る位置と、前記外周磁石の外周の一部が当該ターゲットの前記防着部材の内周よりも外側と、当該ターゲットに隣接する他の前記ターゲットの前記スパッタ面の周囲を取り囲む前記防着部材の内周との間にはみ出る位置との間で移動するように構成されたスパッタ成膜装置である。
【発明の効果】
【００１１】
ターゲットのスパッタ面のうち従来より広い面積をスパッタできるので、ターゲットの使用効率が高まり、ターゲットの寿命が延びる。
平板ターゲットの場合には、隣り合うターゲットの間隔を広げることができるので、使用するターゲット材の量を減らすことができ、コストダウンになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明であるスパッタ成膜装置の第一例の内部構成図
【図２】本発明であるスパッタ成膜装置の第一例のＡ−Ａ線切断断面図
【図３】本発明であるスパッタ成膜装置の第一例のＢ−Ｂ線切断断面図
【図４】本発明であるスパッタ成膜装置の第一例の別構造を説明するためのＡ−Ａ線切断断面図
【図５】（ａ）、（ｂ）：スパッタ中のスパッタ部の断面を示す模式図
【図６】本発明であるスパッタ成膜装置の第二例の内部構成図
【図７】本発明であるスパッタ成膜装置の第二例のＣ−Ｃ線切断断面図
【図８】本発明であるスパッタ成膜装置の第二例のＤ−Ｄ線切断断面図
【図９】従来技術のスパッタ成膜装置の内部構成図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜本発明のスパッタ成膜装置の第一例＞
本発明のスパッタ成膜装置の第一例の構造を説明する。
図１はスパッタ成膜装置１０の内部構成図を示し、図２は同Ａ−Ａ線切断断面図、図３は同Ｂ−Ｂ線切断断面図を示している。
スパッタ成膜装置１０は真空槽１１と複数のスパッタ部２０1〜２０4とを有している。
各スパッタ部２０1〜２０4の構造は同じであり、符号２０1のスパッタ部で代表して説明する。
スパッタ部２０1は、真空槽１１内に露出されスパッタされるスパッタ面２３1をもつ金属材料のターゲット２１1と、バッキングプレート２２1と、ターゲット２１1の表面のうちスパッタ面２３1を含む面が不連続となるターゲット２１1端部に、スパッタ面２３1の周囲を取り囲むように設置された防着部材２５1と、ターゲット２１1のスパッタ面２３1の裏側に配置され、ターゲット２１1に対して相対的に移動可能に構成された磁石装置２６1とを有している。
【００１４】
ターゲット２１1は、表面の大きさがバッキングプレート２２1表面よりも小さい平板形状に形成され、ターゲット２１1の外周全体がバッキングプレート２２1の外周より内側に位置し、バッキングプレート２２1の周縁部の全周がターゲット２１1の外周から露出するようにバッキングプレート２２1表面に重ねて貼り合わされている。
防着部材２５1は絶縁性のセラミックスであり、リング状にされている。ここでいう「リング状」とは、ターゲット２１1のスパッタ面２３1の周囲を取り囲む形状を示すのであって、必ずしも一つの継ぎ目のない円環であることを意味しない。すなわち、ターゲット２１1のスパッタ面２３1の周囲を取り囲む形状であればよく、複数の部品からなってもよいし、ある部分に直線的な形状を有していてもよい。
ここでは図２に示すように、防着部材２５1のリングの外周はバッキングプレート２２1の外周より大きく、リングの内周はターゲット２１1の外周と同じかそれよりも大きくされている。
防着部材２５1は、防着部材２５1のリングの中心がターゲット２１1の中心と重なるような相対位置で、バッキングプレート２２1のターゲット２１1が固定された表面上に配置され、バッキングプレート２２1のターゲット２１1の外周から露出した周縁部を覆い、防着部材２５1のリングの内周でターゲット２１1の外周を取り囲んでいる。
防着部材２５1のリングの内周とターゲット２１1の外周との隙間に後述するプラズマが浸入しないように、リングの内周はなるべく小さい方が好ましい。
【００１５】
ターゲット２１1の両面のうちバッキングプレート２２1と密着した方の面を裏面、その逆を表面と呼ぶと、防着部材２５1のリングの内側にはターゲット２１1の表面全体が露出して、ターゲット２１1の表面全体がスパッタされるスパッタ面を成している。符号２３1はスパッタ面を示している。
本発明の防着部材２５1は、防着部材２５1のリングの内周がターゲット２１1の外周と同じかそれより大きい場合に限定されず、図４に示すように、防着部材２５1のリングの内周がターゲット２１1の外周よりも小さい場合も含まれる。この場合には、防着部材２５1を上述のようにターゲット２１1表面上に配置すると、防着部材２５1はターゲット２１1の周縁部を覆うため、ターゲット２１1表面のうち防着部材２５1のリングの内側に露出した部分がスパッタされるスパッタ面２３1になる。
【００１６】
磁石装置２６1は、バッキングプレート２２1の裏面側に配置され、すなわちターゲット２１1の裏面側に配置されている。
磁石装置２６1は、スパッタ面２３1に磁場を発生させる向きで設置された、中心磁石２７ｂ1と、中心磁石２７ｂ1の周囲に連続的な形状で設置された外周磁石２７ａ1とを有している。中心磁石２７ｂ1はバッキングプレート２２1と平行な磁石固定板２７ｃ1上にここでは直線状に配置され、外周磁石２７ａ1は磁石固定板２７ｃ1上で中心磁石２７ｂ1の周縁部から所定距離をおいて環状に中心磁石２７ｂ1を取り囲んでいる。
すなわち、外周磁石２７ａ1はリング状にされ、外周磁石２７ａ1のリングの中心軸線はターゲット２１1の裏面と垂直に交差するように向けられ、中心磁石２７ｂ1は外周磁石２７ａ1のリングの内側に配置されている。ここでいう「リング形状」とは、中心磁石２７ｂ1の周囲を取り囲む形状を示すのであって、必ずしも一つの継ぎ目のない円環であることを意味しない。すなわち、中心磁石２７ｂ1の周囲を取り囲む形状であればよく、複数の部品からなってもよいし、ある部分に直線的な形状を有していてもよい。また、閉じた円環又は円環を閉じたまま変形させた形状でもよい。
外周磁石２７ａ1と中心磁石２７ｂ1は、それぞれターゲット２１1の裏面に、互いに異なる極性の磁極を対向させて配置されている。すなわち、中心磁石２７ｂ1と外周磁石２７ａ1はスパッタ面２３1に対して互いに異なる極性の磁極を向けるように配置されている。
【００１７】
スパッタ成膜装置１０の全体の構造を説明すると、各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4は、真空槽１１の内側の壁面上に、それぞれバッキングプレート２２1〜２２4の裏面を壁面と対向させて、互いに離間して一列に並んで配置されている。
各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4は柱状の絶縁物１４を介して真空槽１１の壁面に取り付けられ、各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4と真空槽１１とは電気的に絶縁されている。
各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4の外周の外側には柱状の支持部２４が立設され、各スパッタ部２０1〜２０4の防着部材２５1〜２５4は支持部２４の先端に固定されている。
支持部２４が導電性の場合には、支持部２４は各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4の外周から離間されている。導電性の支持部２４は真空槽１１に電気的に接続されているが、防着部材２５1〜２５4は絶縁性のため、たとえ防着部材２５1〜２５4がバッキングプレート２２1〜２２4に接触しているとしても、バッキングプレート２２1〜２２4と真空槽１１とは電気的に絶縁されている。
【００１８】
各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4には電源装置３５が電気的に接続されている。電源装置３５は複数のターゲット２１1〜２１4の少なくとも一つに電圧を印加するように構成されている。
本実施例では、電源装置３５は各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4にここでは交流電圧を、隣り合う二つのターゲット間では半周期ずらして印加するように構成されている（いわゆるＡＣスパッタ方式）。隣り合う二つのターゲットに互いに逆極性の交流電圧が印加されると、隣り合う二つのターゲットのうち一方が正電位に置かれるときには他方が負電位に置かれた状態になり、隣り合うターゲット間で放電が生じるようになっている。交流電圧の周波数は、２０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚ（２０ｋＨｚ以上７０ｋＨｚ以下）の場合には隣り合うターゲット間での放電を安定させて維持できるので好ましく、さらに好ましくは５５ｋＨｚである。
【００１９】
本発明の電源装置３５は各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4に交流電圧を印加する構成に限定されず、パルス状の負電圧を複数回印加するように構成してもよい。この場合には、隣り合う二つのターゲットのうち一方のターゲットに負電圧を印加し終えた後でかつ次に負電圧を印加し始める前に、他方のターゲットに負電圧を印加するように構成する。
あるいは、各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4と後述する成膜対象物保持部３２とに交流電源である電源装置３５を電気的に接続し、各ターゲット２１1〜２１4と成膜対象物３１とに互いに逆極性の交流電圧を印加するように構成してもよい（いわゆるＲＦスパッタ方式）。
あるいは、本発明は後述するように導電性材料であるターゲット２１1〜２１4をスパッタして成膜対象物３１表面に導電性材料の薄膜を形成するので、各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4と成膜対象物保持部３２とに直流電源である電源装置３５を電気的に接続し、各ターゲット２１1〜２１4に負電圧を印加し、成膜対象物３１に正電圧を印加するように構成してもよい（いわゆるＤＣスパッタ方式）。
ＲＦスパッタ方式やＤＣスパッタ方式では、電源装置３５から各バッキングプレート２２1〜２２4と成膜対象物保持部３２とにそれぞれ所定の電圧を印加すると、各ターゲット２１1〜２１4と成膜対象物３１との間で放電が生じるようになっている。ＲＦスパッタ方式やＤＣスパッタ方式では、ＡＣスパッタ方式と比べて、使用するターゲットの数が単数の場合でも実施できるという利点がある。
【００２０】
各スパッタ部２０1〜２０4の磁石装置２６1〜２６4の磁石固定板２７ｃ1〜２７ｃ4の裏面側にはＸＹステージである移動装置２９が配置され、各磁石装置２６1〜２６4は移動装置２９に取り付けられている。移動装置２９には制御装置３６が接続され、制御装置３６から制御信号を受けると、移動装置２９は各スパッタ部２０1〜２０4の磁石装置２６1〜２６4を当該スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4の裏面に平行な方向に移動させるように構成されている。
各スパッタ部２０1〜２０4の構成は同じであり、符号２０1のスパッタ部で代表して説明すると、制御装置３６は、磁石装置２６1を、外周磁石２７ａ1の外周全体がターゲット２１1のスパッタ面２３1の外周より内側に入る位置と、外周磁石２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２３1の外周の外側にはみ出る位置との間を移動させるように構成されている。
すなわち、磁石装置２６1は、外周磁石２７ａ1の外周全体がスパッタ面２３1の周囲を取り囲む防着部材２５1の内周よりも内側に入る位置と、外周磁石２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２３1の周囲を取り囲む防着部材２５1の内周よりも外周側にはみ出る位置との間で移動するよう構成されている。
【００２１】
後述するようにスパッタ中に外周磁石２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２３1の外周の外側にはみ出ると、磁石装置２６1が形成する磁場に捕捉されたプラズマが防着部材２５1と接触するが、本発明のスパッタ成膜装置１０では防着部材２５1は絶縁性のセラミックスでありプラズマは維持されるので、スパッタは継続され、スパッタ面２３1のうち従来より広い面積がスパッタされるようになっている。そのため、ターゲット２１1の使用効率が上がり、ターゲット２１1の寿命が延びることになる。
【００２２】
スパッタ中に外周磁石２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２３1の外周から、後述するはみ出し最小値より長い距離をはみ出ると、スパッタ面２３1の外周の内側の点から外周位置までが連続的にスパッタされるようになっている。
ここでは制御装置３６は、磁石装置２６1に上記のような移動を繰り返させる間に、外周磁石２７ａ1の表面をターゲット２１1のスパッタ面２３1全体の各点の真裏の点と少なくとも一度ずつ対面させ、かつ外周磁石２７ａ1の外周をスパッタ面２３1の外周全周の各部分と少なくとも一度ずつ交差させるように構成されている。
そのため、スパッタ面２３1の外周の内側全体がスパッタされ、外周磁石２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２３1の外周の一部からしかはみ出ない場合よりもターゲット２１1の使用効率が向上するようになっている。
【００２３】
なお、各スパッタ部２０1〜２０4のうちの一のスパッタ部（例えば符号２０1）と、それに隣接する他のスパッタ部２０2との関係で言うと、制御装置３６は、一のスパッタ部２０1の磁石装置２６1を、当該磁石装置２６1の外周磁石２７ａ1の外周全体が当該スパッタ部２０1のターゲット２１1のスパッタ面２３1の外周よりも内側に入る位置と、当該外周磁石２７ａ1の外周の一部が当該スパッタ面２３1の外周と、当該ターゲット２１1に隣接する他のスパッタ部２０2のターゲット２１2のスパッタ面２３2の外周との間にはみ出る位置との間でも移動させるように構成されている。
すなわち、一のスパッタ部２０1のターゲット２１1のスパッタ面２３1の外周と、当該スパッタ部２０1に隣接する他のスパッタ部２０2のターゲット２１2のスパッタ面２３2の外周との間を外側領域と呼ぶと、制御装置３６は、当該スパッタ部２０1の磁石装置２６1を、当該磁石装置２６1の外周磁石２７ａ1の外周全体が当該スパッタ部２０1のターゲット２１1のスパッタ面２３1の外周よりも内側に入る位置と、外側領域にはみ出る位置との間でも移動させるように構成されている。
言い換えると、少なくとも一つのターゲット２１1のスパッタ面２３1の裏側に設置された磁石装置２６1は、外周磁石２７ａ1の外周全体が当該ターゲット２１1のスパッタ面２３1の周囲を取り囲む防着部材２５1の内周よりも内側に入る位置と、外周磁石２７ａ1の外周の一部がターゲット２１1の防着部材２５1の内周よりも外側と、当該ターゲット２１1に隣接する他のターゲット２１2のスパッタ面２３2の周囲を取り囲む防着部材２５2の内周との間にはみ出る位置との間で移動するように構成されている。
【００２４】
そのため本発明では、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4の大きさを従来と同じにし、かつ一のスパッタ部（ここでは符号２０1）のターゲット２１1のスパッタ面２３1のうちスパッタされるエロージョン領域の外周と、隣接する他のスパッタ部２０2のターゲット２１2のスパッタ面２３2のエロージョン領域の外周との間の幅を従来と同じにする場合には、隣り合うターゲット２１1〜２１4の外周間の隙間を従来より広くできるので、使用するターゲット材の量を従来より減らすことができ、コストダウンになる。
【００２５】
真空槽１１の壁面には排気口が設けられ、排気口には真空排気装置１２が接続されている。真空排気装置１２は排気口から真空槽１１内を真空排気するように構成されている。
また真空槽１１の壁面には導入口が設けられ、導入口にはガス導入系１３が接続されている。ガス導入系１３はスパッタガスを放出するスパッタガス源を有し、スパッタガスを導入口から真空槽１１内に導入可能に構成されている。
このスパッタ成膜装置１０を使用して成膜対象物３１の表面にＡｌの薄膜を形成するスパッタ成膜方法を説明する。
先ず、各スパッタ部２０1〜２０4の磁石装置２６1〜２６4の外周磁石２７ａ1〜２７ａ4の外周の一部を当該スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4の外周からはみ出させる量の最小値であるはみ出し最小値と、最大値であるはみ出し最大値とを求める測定工程を説明する。
【００２６】
図２、図３を参照し、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4が取り付けられたバッキングプレート２２1〜２２4を真空槽１１内に搬入し、絶縁物１４上に配置する。ここでは各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4にはＡｌを使用する。
各スパッタ部２０1〜２０4の防着部材２５1〜２５4を支持部２４に固定して、各スパッタ部２０1〜２０4の防着部材２５1〜２５4のリングの内側に当該スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4を露出させておく。ここでは各スパッタ部２０1〜２０4の防着部材２５1〜２５4にはＡｌ2Ｏ3を使用する。
【００２７】
成膜対象物３１が載置された成膜対象物保持部３２を真空槽１１内に搬入せずに、真空排気装置１２により真空槽１１内を真空排気する。以後、真空排気を継続して真空槽１１内の真空雰囲気を維持する。
ガス導入系１３から真空槽１１内にスパッタガスを導入する。ここではスパッタガスにＡｒガスを使用する。
真空槽１１を接地電位にしておく。電源装置３５から各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4に２０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚの交流電圧を印加すると、隣り合うターゲット２１1〜２１4の間で放電が生じ、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4上のＡｒガスが電離され、プラズマ化する。
プラズマ中のＡｒイオンは各スパッタ部２０1〜２０4の磁石装置２６1〜２６4が形成する磁場に捕捉される。電源装置３５から各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4に負電圧が印加されているとき、Ａｒイオンは負電圧を印加されたバッキングプレート２２1〜２２4上のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4に衝突し、Ａｌの粒子を弾き飛ばす。
各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4から弾き飛ばされたＡｌの粒子の一部は、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4に再付着する。
【００２８】
スパッタ中の各スパッタ部２０1〜２０4の状態は同じであり、符号２０1のスパッタ部で代表して説明する。図５（ａ）は測定工程でのスパッタ中のスパッタ部２０1の断面を示す模式図である。
外周磁石２７ａ1の外周全体がスパッタ面２３1の外周の内側に位置する移動範囲内で磁石装置２６1を移動させながらスパッタ面２３1をスパッタする。
スパッタを継続すると、スパッタ面２３1の中央部はスパッタされて凹形状に削られる。スパッタ面２３1のうちスパッタされて削られた領域をエロージョン領域と呼ぶ。スパッタ面２３1のうちエロージョン領域の外側のスパッタされない非エロージョン領域には再付着したＡｌの粒子が堆積する。符号４９は堆積したＡｌの薄膜を示している。
エロージョン領域の外周が視認できるようになるまでエロージョン領域を削る。
【００２９】
次いで、真空槽１１内の真空排気中のガス組成や圧力をモニタしながら、磁石装置２６1の移動範囲を徐々に広げて、外周磁石２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２３1の外周の外側にはみ出る量を徐々に大きくする。
外周磁石２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２３1の外周の外側にはみ出る量が大きくなるに従って、防着部材２５1上の磁場の水平成分が大きくなり、防着部材２５1がスパッタされて削られると、真空槽１１内の真空排気中のガス組成が変化する。真空槽１１内の真空排気中のガス組成の変化から防着部材２５1のスパッタが確認されたときに、外周磁石２７ａ1の外周のスパッタ面２３1の外周からのはみ出し量を測定する。
後述する生産工程で、仮に防着部材２５1がスパッタして削られると、防着部材２５1の粒子が成膜対象物３１の表面に付着して、成膜対象物３１の表面に形成する薄膜が不純物で汚染されることになるので、ここで測定したはみ出し量をはみ出し最大値とする。
【００３０】
防着部材２５1の硬度がスパッタされないほど大きい場合には、外周磁石２７ａ1の外周の一部が隣接するターゲット２１2のスパッタ面２３2の内側にはみ出して、隣接するターゲット２１2のスパッタ面２３2が削られると、真空槽１１内の圧力が変化する。真空槽１１内の圧力の変化から隣接するターゲット２１2のスパッタ面２３2のスパッタが確認されたときに、外周磁石２７ａ1の外周の当該スパッタ面２３1の外周からのはみ出し量を測定する。
後述する生産工程で、仮に一のスパッタ部２０2のターゲット２１2のスパッタ面２３2が、隣接するスパッタ部２０1の磁石装置２６1の磁場に捕捉されたプラズマによって削られると、成膜対象物３１の表面に形成される薄膜の平面性が低下するので、ここで測定したはみ出し量をはみ出し最大値とする。
【００３１】
次いで図３を参照し、各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4への電圧印加を停止し、ガス導入系１３からのＡｒガスの導入を停止してスパッタを終了する。
各スパッタ部２０1〜２０4の防着部材２５1〜２５4を支持部２４から取り外し、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4をバッキングプレート２２1〜２２4と一緒に真空槽１１の外側に搬出する。
図５（ａ）を参照し、エロージョン領域の外周を視認して、スパッタ面２３1のうちスパッタされて削られたエロージョン領域の外周とスパッタ面２３1の外周との間の間隔Ｌ1を求める。外周磁石２７ａ1の外周からこの間隔Ｌ1より内側はスパッタされて削られるので、ここで求めた間隔Ｌ1をはみ出し最小値とする。
【００３２】
次いで生産工程として、図３を参照し、各スパッタ部２０1〜２０4の未使用のターゲット２１1〜２１4が取り付けられたバッキングプレート２２1〜２２4を真空槽１１内に搬入し、絶縁物１４上に配置する。
各スパッタ部２０1〜２０4の防着部材２５1〜２５4を支持部２４に固定して、各防着部材２５1〜２５4のリングの内側に当該スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4を露出させる。
【００３３】
真空排気装置１２により真空槽１１内を真空排気する。以後、真空排気を継続して真空槽１１内の真空雰囲気を維持する。
真空槽１１内に成膜対象物３１を成膜対象物保持部３２に載置して搬入し、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4と対面する位置に静止させる。
準備工程と同様に、ガス導入系１３から真空槽１１内にスパッタガスを導入し、電源装置３５から各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4に２０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚの交流電圧を印加して、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4と成膜対象物３１との間のスパッタガスであるＡｒガスをプラズマ化し、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4をスパッタする。
各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4から弾き飛ばされたＡｌの粒子の一部は、成膜対象物３１の表面に付着し、成膜対象物３１の表面にＡｌの薄膜が形成される。
【００３４】
スパッタ中の各スパッタ部２０1〜２０4の状態は同じであり、符号２０1のスパッタ部で代表して説明する。
スパッタ中に、スパッタ部２０1の磁石装置２６1に、外周磁石２７ａ1の外周全体が当該スパッタ部２０1のターゲット２１1のスパッタ面２３1の外周の内側になる位置と、外周磁石２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２３1の外周からはみ出る位置との間の移動を繰り返させる。
防着部材２５1は絶縁性の材質で形成されているため、磁石装置２６1を上述のように移動させる間に、磁石装置２６1の磁場に捕捉されたプラズマが防着部材２５1に接触しても、プラズマは消失せず、スパッタを継続できる。従って、ターゲット２１1のスパッタ面２３1のうち従来より広い面積をスパッタできる。
【００３５】
図５（ｂ）は生産工程でのスパッタ中のスパッタ部２０1の断面を示す模式図である。
外周磁石２７ａ1の外周の一部をスパッタ面２３1の外周全周の各部分から測定工程で求めたはみ出し最小値Ｌ1より長い距離をはみ出させると、スパッタ面２３1の外周より内側全体をスパッタして削ることができる。
さらに外周磁石２７ａ1の外周がスパッタ面２３1の外周からはみ出す距離を、測定工程で求めたはみ出し最大値より短い距離に制限すると、防着部材２５1がスパッタされて削られることを防止できる。
【００３６】
図２、図３を参照し、各スパッタ部２０1〜２０4の磁石装置２６1〜２６4を上述のように移動させながら所定の時間スパッタを継続して成膜対象物３１の表面に所定の厚みのＡｌの薄膜を形成したのち、各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4への電圧印加を停止し、ガス導入系１３からのＡｒガスの導入を停止してスパッタを終了する。
成膜対象物３１を成膜対象物保持部３２と一緒に真空槽１１の外側に搬出して後工程に流す。次いで、未成膜の成膜対象物３１を成膜対象物保持部３２に載置して真空槽１１内に搬入し、上述の生産工程によるスパッタ成膜を繰り返す。
あるいは、成膜対象物保持部３２から成膜された成膜対象物３１を取り外し、真空槽１１の外側に搬出して後工程に流す。次いで、未成膜の成膜対象物３１を真空槽１１内に搬入し、成膜対象物保持部３２に載置して、上述の生産工程によるスパッタ成膜を繰り返す。
【００３７】
＜本発明のスパッタ成膜装置の第二例＞
本発明のスパッタ成膜装置の第二例の構造を説明する。
図６はスパッタ成膜装置２１０の内部構成図を示し、図７は同Ｃ−Ｃ線切断断面図、図８は同Ｄ−Ｄ線切断断面図を示している。
スパッタ成膜装置２１０は真空槽２１１と複数のスパッタ部２２０1〜２２０4とを有している。
【００３８】
各スパッタ部２２０1〜２２０4の構造は同じであり、符号２２０1のスパッタ部で代表して説明する。
スパッタ部２２０1は、真空槽２１１内に露出されスパッタされるスパッタ面２２３1をもつ金属材料のターゲット２２１1と、バッキングプレート２２２1と、ターゲット２２１1のスパッタ面２２３1の裏側に配置され、ターゲット２２１1に対して相対的に移動可能に構成された磁石装置２２６1とを有している。
ターゲット２２１1とバッキングプレート２２２1はどちらも筒形状であり、ここではターゲット２２１1の長手方向の長さはバッキングプレート２２２1の長手方向の長さよりも短く、ターゲット２２１1の内周の直径はバッキングプレート２２２1の外周の直径と同じかそれよりも長くされている。バッキングプレート２２２1はターゲット２２１1の内側に挿入され、バッキングプレート２２２1の外周側面とターゲット２２１1の内周側面とは互いに密着され、バッキングプレート２２２1とターゲット２２１1とは電気的に接続されている。バッキングプレート２２２1の一端と他端はそれぞれターゲット２２１1の一端と他端から露出されている。
以下ではターゲット２２１1とターゲット２２１1の内側に挿入された状態のバッキングプレート２２２1とをまとめてターゲット部２２９1と呼ぶ。
【００３９】
図７を参照し、真空槽２１１の天井側の壁面には回転筒２４２1が気密に挿通されている。回転筒２４２1の外周の直径はバッキングプレート２２２1の内周の直径よりも短くされ、回転筒２４２1の中心軸線は鉛直方向と平行に向けられている。
ターゲット部２２８1は、ターゲット部２２８1の中心軸線を回転筒２４２1の中心軸線と一致させて、回転筒２４２1の下方に配置されている。回転筒２４２1の下端部はバッキングプレート２２２1の内側に挿入され、回転筒２４２1の内側とバッキングプレート２２２1の内側とは連通されている。
バッキングプレート２２２1の上端部は絶縁物２４３1を介して回転筒２４２1の下端部に固定され、バッキングプレート２２２1は回転筒２４２1と電気的に絶縁されている。またターゲット部２２９1は真空槽２１１の壁面から離間され、真空槽２１１と電気的に絶縁されている。
【００４０】
回転筒２４２1の上端部には移動装置２２９1が取り付けられ、移動装置２２９1には制御装置２３６が接続されている。移動装置２２９1は、制御装置２３６から制御信号を受けると、回転筒２４２1をターゲット部２２９1と一緒に回転筒２４２1の中心軸線の周りに回転可能に構成されている。
ターゲット部２２８1のターゲット２２１1の外周側面と対面する位置に成膜対象物２３１を配置したときに、移動装置２２９1によって回転筒２４２1を回転させると、ターゲット２２１1の外周側面のうち新たな面が成膜対象物２３１と対面を開始し、回転筒２４２1を一回転させる間にターゲット２２１1の外周側面の全体が成膜対象物２３１と対面するようになっている。
回転軸２４２1の内側とバッキングプレート２２２1の内側には、回転軸２４２1とバッキングプレート２２２1の両方に亘って移動軸２４１1が挿通され、移動軸２４１1はその軸線方向を鉛直方向と平行に向けられている。
【００４１】
磁石装置２２６1は移動軸２４１1のうちバッキングプレート２２２1の内側の部分に取り付けられている。
磁石装置２２６1は、スパッタ面２２３1に磁場を発生させる向きで設置された、中心磁石２２７ｂ1と、中心磁石２２７ｂ1の周囲に連続的な形状で設置された外周磁石２２７ａ1と、磁石固定板２２７ｃ1とを有している。磁石固定板２２７ｃ1は細長であり、磁石固定板２２７ｃ1の長手方向は鉛直方向と平行に向けられている。
中心磁石２２７ｂ1は磁石固定板２２７ｃ1上に磁石固定板２２７ｃ1の長手方向と平行な直線状に配置され、外周磁石２２７ａ1は磁石固定板２２７ｃ1上に中心磁石２２７ｂ1の周縁部から離間して中心磁石２２７ｂ1を環状に取り囲んで配置されている。
すなわち、外周磁石２２７ａ1はリング状にされ、外周磁石２２７ａ1のリングの中心軸線はターゲット２２１1の内周側面と垂直に交差するように向けられ、中心磁石２２７ｂ1は外周磁石２２７ａ1のリングの内側に配置されている。
【００４２】
外周磁石２２７ａ1の磁石固定板２２７ｃ1と対向する部分と、中心磁石２２７ｂ1の磁石固定板２２７ｃ1と対向する部分には、互いに異なる極性の磁極がそれぞれ配置されている。すなわち、外周磁石２２７ａ1と中心磁石２２７ｂ1はバッキングプレート２２２1の内周側面に互いに異なる極性の磁極を対向させている。
ターゲット２２１1の外周側面上において、ターゲット２２１1の内周側面のうちバッキングプレート２２２1を介して磁石装置２２６1の磁極と対向する部分の裏面側には磁場が形成されている。すなわち、中心磁石２２７ｂ1と外周磁石２２７ａ1はスパッタ面２２３1に対して互いに異なる極性の磁極を向けるように配置されている。
【００４３】
移動軸２４１1の上端部は移動装置２２９1に接続されている。移動装置２２９1は、制御装置２３６から制御信号を受けると、移動軸２４１1を磁石装置２２６1と一緒に移動軸２４１1の軸線方向、すなわちターゲット２２１1の長手方向と平行に往復移動可能に構成されている。
移動装置２２９1によって磁石装置２２６1を移動させると、磁石装置２２６1がターゲット２２１1の外周側面上に形成する磁場は、ターゲット２２１1の長手方向と平行な方向に往復移動するようになっている。
【００４４】
スパッタ成膜装置２１０の全体の構造を説明すると、各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット部２２８1〜２２８4は、真空槽２１１の内側に互いに離間して一列に並んで配置され、各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット２２１1〜２２１4の一端はそれぞれ同じ高さに揃えられ、各ターゲット２２１1〜２２１4の他端もそれぞれ同じ高さに揃えられている。
各ターゲット２２１1〜２２１4の外周側面と対面する位置に成膜対象物２３１を配置したときに、各ターゲット２２１1〜２２１4の外周側面と成膜対象物２３１の表面との間の間隔は等しくなるように揃えられ、各ターゲット２２１1〜２２１4の内側に配置された磁石装置２２６1〜２２６4の磁極はそれぞれ成膜対象物２３１の表面と対面する向きに向けられている。
【００４５】
各スパッタ部２２０1〜２２０4のバッキングプレート２２２1〜２２２4には電源装置２３５が電気的に接続されている。電源装置２３５は複数のターゲット２２１1〜２２１4の少なくとも一つに電圧を印加するように構成されている。
本実施例では、電源装置２３５は各スパッタ部２２０1〜２２０4のバッキングプレート２２２1〜２２２4にここでは交流電圧を、隣り合う二つのターゲット間では半周期ずらして印加するように構成されている。隣り合う二つのターゲットに互いに逆極性の交流電圧が印加されると、隣り合う二つのターゲットのうち一方が正電位に置かれるときには他方が負電位に置かれた状態になり、隣り合うターゲット間で放電が生じるようになっている。交流電圧の周波数は、２０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚの場合には隣り合うターゲット間での放電を安定させて維持できるので好ましく、さらに好ましくは５５ｋＨｚである。
【００４６】
本発明の電源装置２３５は各スパッタ部２２０1〜２２０4のバッキングプレート２２２1〜２２２4に交流電圧を印加する構成に限定されず、パルス状の負電圧を複数回印加するように構成してもよい。この場合には、隣り合う二つのターゲットのうち一方のターゲットに負電圧を印加し終えた後でかつ次に負電圧を印加し始める前に、他方のターゲットに負電圧を印加するように構成する。
真空槽２１１の壁面には排気口が設けられ、排気口には真空排気装置２１２が接続されている。真空排気装置２１２は排気口から真空槽２１１内を真空排気するように構成されている。
【００４７】
また真空槽２１１の壁面には導入口が設けられ、導入口にはガス導入系２１３が接続されている。ガス導入系２１３はスパッタガスを放出するスパッタガス源を有し、スパッタガスを導入口から真空槽２１１内に導入可能に構成されている。
真空排気装置２１２によって真空槽２１１内を真空排気した後、ガス導入系２１３から真空槽２１１内にスパッタガスを導入し、電源装置２３５から各スパッタ部２２０1〜２２０4のバッキングプレート２２２1〜２２２4に交流電圧を印加して隣り合うターゲット間で放電を発生させると、スパッタガスはプラズマ化される。プラズマ中のイオンは磁石装置２２６1〜２２６4が形成する磁場に捕捉され、各ターゲット２２１1〜２２１4が負電位に置かれているときに当該ターゲット２２１1〜２２１4の表面に衝突し、当該ターゲット２２１1〜２２１4の粒子を弾き飛ばすようになっている。
【００４８】
各スパッタ部２２０1〜２２０4の構造は同じであり、符号２２０1のスパッタ部で説明すると、スパッタ部２２０1は、ターゲット２２１1の表面のうちスパッタ面２２３1を含む面が不連続となるターゲット２２１1端部に、スパッタ面２２３1の周囲を取り囲むように設置された第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1を有している。
第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1はどちらも円筒形状にされた絶縁性のセラミックスであり、バッキングプレート２２２1のターゲット２２１1の一端と他端からそれぞれ露出した端部を第一、第二の端部と呼ぶと、第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1の長手方向の長さは第一、第二の端部の長手方向の長さよりも長く、第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1の内周の直径は第一、第二の端部の外周の直径と同じかそれよりも長くされている。
【００４９】
第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1は、第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1の中心軸線をバッキングプレート２２２1の中心軸線と一致させ、第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1の内周側面でバッキングプレート２２２1の第一、第二の端部の外周側面を取り囲んで配置されている。
ここでは第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1はそれぞれターゲット２２１1の一端と他端の間より外側に配置され、ターゲット２２１1の外周側面の全体が第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1の間に露出して、スパッタされるスパッタ面を成している。符号２２３1はスパッタ面を示している。
第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1とターゲット２２１1の一端又は他端との隙間に後述するプラズマが浸入しないように、第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1とターゲット２２１1の一端又は他端との隙間はできるだけ狭い方が好ましい。
【００５０】
制御装置２３６は、移動装置２２９1に制御信号を送って、磁石装置２２６1を、外周磁石２２７ａ1の外周全体がターゲット２２１1のスパッタ面２２３1の一端と他端との間より内側に入る位置と、外周磁石２２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２２３1の両端のうち少なくともいずれか一方から外側にはみ出る位置との間を移動させるように構成されている。
すなわち、磁石装置２２６1は、外周磁石２２７ａ1の外周全体がスパッタ面２２３1の周囲を取り囲む第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1の内周よりも内側に入る位置と、外周磁石２２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２２３1の周囲を取り囲む第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1の内周よりも外周側にはみ出る位置との間で移動するよう構成されている。ここでは「第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1の内周」とは第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1のスパッタ面２２３1側の縁のことを言う。
スパッタ中に外周磁石２２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２２３1の両端のうち少なくともいずれか一方から外側にはみ出ると、磁石装置２２６1が形成する磁場に捕捉されたプラズマは第一の防着部材２２５ａ1又は第二の防着部材２２５ｂ1に接触するが、第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1は絶縁性のセラミックスであり、第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1に接触してもプラズマは消失せず、スパッタ面２２３1のうち従来より広い面積がスパッタされるようになっている。そのため、従来よりターゲット２２１1の使用効率が向上し、ターゲット２２１1の寿命が延びることになる。
【００５１】
さらに、スパッタ中に外周磁石２２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２２３1の一端と他端のうち両方からそれぞれ後述するはみ出し最小値より長い距離をはみ出ると、スパッタ面２２３1の一端から他端までが連続的にスパッタされ、このとき同時に移動装置２２９1によりターゲット２２１1をその中心軸線の周りに回転させると、スパッタ面２２３1の全面がスパッタされるようになっている。
本発明は、第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1がターゲット２２１1の一端と他端との間より外側に配置された場合に限定されず、第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1のうちいずれか一方又は両方がターゲット２２１1の一端と他端との間より内側にはみ出して配置された場合も含まれる。この場合には、ターゲット２２１1の外周側面のうち第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1の間に露出した部分がスパッタされるスパッタ面２２３1になる。
【００５２】
ここでは第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1はそれぞれバッキングプレート２２２1に固定され、移動装置２２９1によってバッキングプレート２２２1を回転させると第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1も一緒に回転するように構成されている。本発明には第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1のいずれか一方又は両方がバッキングプレート２２２1に固定されずに、例えば真空槽２１１に固定され、バッキングプレート２２２1がその中心軸線の周りに回転しても第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1のいずれか一方又は両方が回転しない構成も含まれる。
【００５３】
このスパッタ成膜装置２１０を使用して成膜対象物２３１の表面にＡｌの薄膜を形成するスパッタ成膜方法を説明する。
先ず、各スパッタ部２２０1〜２２０4の磁石装置２２６1〜２２６4の外周磁石２２７ａ1〜２２７ａ4の外周の一部を当該スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット２２１1〜２２１4のスパッタ面２２３1〜２２３4の一端と他端の間より外側にはみ出させる量の最小値であるはみ出し最小値と、最大値であるはみ出し最大値とを求める測定工程を説明する。
ここでは各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット２２１1〜２２１4にはＡｌを使用し、第一、第二の防着部材２２５ａ1〜２２５ａ1、２２５ｂ1〜２２５ｂ4はＡｌ2Ｏ3を使用する。
【００５４】
図７、図８を参照し、真空槽２１１内に成膜対象物２３１を搬入せずに、真空排気装置２１２により真空槽２１１内を真空排気する。以後、真空排気を継続して真空槽２１１内の真空雰囲気を維持する。ガス導入系２１３から真空槽２１１内にスパッタガスを導入する。ここではスパッタガスにＡｒガスを使用する。
真空槽２１１を接地電位にしておく。電源装置２３５から各スパッタ部２２０1〜２２０4のバッキングプレート２２２1〜２２２4に２０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚの交流電圧を上述のように印加すると、隣り合うターゲット２２１1〜２２１4の間で放電が生じ、各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット２２１1〜２２１4上のＡｒガスが電離され、プラズマ化する。
プラズマ中のＡｒイオンは各スパッタ部２２０1〜２２０4の磁石装置２２６1〜２２６4が形成する磁場に捕捉される。各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット２２１1〜２２１4が負電位に置かれているとき、Ａｒイオンは当該ターゲット２２１1〜２２１4のスパッタ面２２３1〜２２３4に衝突し、Ａｌの粒子を弾き飛ばす。
【００５５】
各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット２２１1〜２２１4のスパッタ面２２３1〜２２３4から弾き飛ばされたＡｌの粒子の一部は、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２２１1〜２２１4のスパッタ面２２３1〜２２３4に再付着する。
スパッタ中の各スパッタ部２２０1〜２２０4の状態は同じであり、符号２２０1のスパッタ部で代表して説明する。
スパッタ中に、ターゲット２２１1を回転させずに静止させたまま、外周磁石２２７ａ1の外周全体がスパッタ面２２３1の一端と他端との間より内側に位置する移動範囲内で磁石装置２２６1を移動させる。
スパッタを継続すると、スパッタ面２２３1の一端と他端との間の中央部はスパッタされて凹形状に削られる。スパッタ面２２３1のうちスパッタされて削られた領域をエロージョン領域と呼ぶ。スパッタ面２２３1のうちエロージョン領域の外側のスパッタされない非エロージョン領域には再付着したＡｌの粒子が堆積する。
エロージョン領域の両端が視認できるようになるまでエロージョン領域を削る。
【００５６】
次いで、真空槽２１１内の真空排気中のガス組成をモニタしながら、磁石装置２２６1の移動範囲を徐々に広げて、外周磁石２２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２２３1の両端のうち少なくともいずれか一方から外側にはみ出る量を徐々に大きくする。
外周磁石２２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２２３1の両端のうち少なくともいずれか一方から外側にはみ出る量が大きくなるに従って、第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1のうち少なくともいずれか一方の外周側面上の磁場の水平成分が大きくなり、第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1のうち少なくともいずれか一方がスパッタされて削られると、真空槽２１１内の真空排気中のガス組成が変化する。真空槽２１１内の真空排気中のガス組成の変化から第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1のスパッタが確認されたときに、外周磁石２２７ａ1の外周のスパッタ面２２３1の両端からのはみ出し量を測定する。
後述する生産工程で、仮に第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1のうち少なくともいずれか一方がスパッタして削られると、第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1の粒子が成膜対象物２３１の表面に付着して、成膜対象物２３１の表面に形成する薄膜が不純物で汚染されることになるので、ここで測定したはみ出し量をはみ出し最大値とする。
【００５７】
次いで、各スパッタ部２２０1〜２２０4のバッキングプレート２２２1〜２２２4への電圧印加を停止し、ガス導入系２１３からのＡｒガスの導入を停止してスパッタを終了する。
各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット部２２８1〜２２８4を真空槽２１１の外側に搬出する。
真空槽２１１の外側に搬出したターゲット部２２８1〜２２８4のターゲット２２１1〜２２１4のエロージョン領域の両端のうち少なくともいずれか一方を視認して、スパッタ面２２３1〜２２３4のうちスパッタされて削られたエロージョン領域の端とスパッタ面２２３1〜２２３4の端との間の間隔を求める。外周磁石２２７ａ1〜２２７ａ4の外周からここで求めた間隔より内側はスパッタされて削られるので、ここで求めた間隔をはみ出し最小値とする。
【００５８】
次いで生産工程として、未使用のターゲット部２２８1〜２２８4を真空槽２１１内に搬入し、それぞれの回転軸２４２1〜２４２4に取り付ける。
真空排気装置２１２により真空槽２１１内を真空排気する。以後、真空排気を継続して真空槽２１１内の真空雰囲気を維持する。
真空槽２１１内に成膜対象物２３１を成膜対象物保持部２３２に載置して搬入し、各ターゲット２２１1〜２２１4のスパッタ面２２３1〜２２３4と対面する位置に静止させる。
準備工程と同様に、ガス導入系２１３から各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット２２１1〜２２１4と成膜対象物１３２との間の空間にスパッタガスを導入し、電源装置２３５から各スパッタ部２２０1〜２２０4のバッキングプレート２２２1〜２２２4に２０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚの交流電圧を印加して、各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット２２１1〜２２１4と成膜対象物２３１との間のスパッタガスであるＡｒガスをプラズマ化し、各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット２２１1〜２２１4のスパッタ面２２３1〜２２３4をスパッタする。
各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット２２１1〜２２１4のスパッタ面２２３1〜２２３4から弾き飛ばされたＡｌの粒子の一部は、成膜対象物２３１の表面に付着し、成膜対象物の表面にＡｌの薄膜が形成される。
【００５９】
スパッタ中の各スパッタ部２２０1〜２２０4の状態は同じであり、符号２２０1のスパッタ部で代表して説明する。
スパッタ中に、スパッタ部２２０1の磁石装置２２６1に、外周磁石２２７ａ1の外周全体が当該スパッタ部２２０1のターゲット２２１1のスパッタ面２２３1の一端と他端との間より内側になる位置と、外周磁石２２７ａ1の外周の一部がスパッタ面２２３1の両端のうち少なくともいずれか一方から外側にはみ出る位置との間の移動を繰り返させる。
第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1は絶縁性のセラミックスで形成されているため、磁石装置２２６1の磁場に捕捉されたプラズマが第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1に接触しても、プラズマは消失せず、スパッタを継続できる。従って、ターゲット２２１1のスパッタ面２２３1のうち従来より広い面積をスパッタできる。
【００６０】
ターゲット２２１1をターゲット２２１1の中心軸線の周りに回転させておく。外周磁石２２７ａ1の外周の一部をスパッタ面２２３1の一端と他端の両方から測定工程で求めたはみ出し最小値より長い距離をはみ出させると、スパッタ面２２３1の一端と他端との間より内側全体をスパッタして削ることができる。
さらに外周磁石２２７ａ1の外周がスパッタ面２２３1の一端と他端の両方から外側にはみ出す距離を、測定工程で求めたはみ出し最大値より短い距離に制限すると、第一、第二の防着部材２２５ａ1、２２５ｂ1がスパッタされて削られることを防止できる。
【００６１】
図７、図８を参照し、スパッタを所定の時間継続して成膜対象物２３１の表面に所定の厚みのＡｌの薄膜を形成したのち、各スパッタ部２２０1〜２２０4のバッキングプレート２２２1〜２２２4への電圧印加を停止し、ガス導入系２１３からのＡｒガスの導入を停止してスパッタを終了する。
成膜対象物保持部２３２に載置された成膜対象物２３１を真空槽２１１の外側に搬出して後工程に流す。次いで、未成膜の成膜対象物２３１を成膜対象物保持部２３２に載置して真空槽２１１内に搬入し、上述の生産工程によるスパッタ成膜を繰り返す。
【００６２】
上記説明では、第一例のスパッタ成膜装置１０と第二例のスパッタ成膜装置２１０はそれぞれスパッタ部を複数個有する場合を説明したが、本発明はスパッタ部を一つだけ有する場合も含まれる。この場合には、バッキングプレートと成膜対象物保持部とに電源装置を電気的に接続し、ターゲットと成膜対象物とに互いに逆極性の交流電位を印加して、ターゲットと成膜対象物との間で放電を発生させ、ターゲットと成膜対象物との間のスパッタガスをプラズマ化すればよい。
【００６３】
上記説明では図２、図７を参照し、第一例のスパッタ成膜装置１０と第二例のスパッタ成膜装置２１０はどちらも、各スパッタ部のターゲットと成膜対象物とをそれぞれ立てた状態で対面させたが、本発明は各スパッタ部のターゲットと成膜対象物とが互いに対面するならば上記の配置に限定されず、各スパッタ部のターゲットの上方に成膜対象物を配置して互いに対面させてもよいし、各スパッタ部のターゲットの下方に成膜対象物を配置して互いに対面させてもよい。各スパッタ部のターゲットの下方に成膜対象物を配置すると、成膜対象物にパーティクルが落下して薄膜の品質が低下するため、各スパッタ部のターゲットの上方に成膜対象物を配置するか、若しくは上述した実施例のように各スパッタ部のターゲットと成膜対象物とをそれぞれ立てた状態で対面させる方が好ましい。
【００６４】
上記説明では、第一例のスパッタ成膜装置１０と第二例のスパッタ成膜装置２１０のどちらもＡｌのターゲットを用い、Ａｌの薄膜を成膜する場合を説明したが、本発明のターゲットはＡｌに限定されず、パネル用ＴＦＴ配線用途材であるＣｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｗ系合金、Ｃｕ系合金、Ｔｉ系合金、Ａｌ系合金等の金属材料や、ＩＴＯ、ＩＧＺＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ等のＴＣＯ材（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｏｘｉｄｅ、透明導電性酸化物）、ＡＳＯ材（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｏｘｉｄｅ、アモルファス半導体酸化物）も本発明に含まれる。
なお、図１では磁石装置２６1〜２６4の平面形状は細長形状で示されているが、本発明の磁石装置２６1〜２６4の平面形状は細長形状に限定されない。
【符号の説明】
【００６５】
１０、２１０……スパッタ成膜装置
１１、２１１……真空槽
１２、２１２……真空排気装置
１３、２１３……ガス導入系
２０1〜２０4、２２０1〜２２０4……スパッタ部
２１1〜２１4、２２１1〜２２１4……ターゲット
２５1〜２５4……防着部材
２２５ａ1〜２２５ａ4……第一の防着部材
２２５ｂ1〜２２５ｂ4……第二の防着部材
２６1〜２６4、２２６1〜２２６4……磁石装置
２７ａ1、２２７ａ1……外周磁石
２７ｂ1、２２７ｂ1……中心磁石
２９、２２９……移動装置
３１、２３１……成膜対象物
３５、２３５……電源装置
【図１】
2011152482.tif 000003
【図２】
2011152482.tif 000004
【図３】
2011152482.tif 000005
【図４】
2011152482.tif 000006
【図５】
2011152482.tif 000007
【図６】
2011152482.tif 000008
【図７】
2011152482.tif 000009
【図８】
2011152482.tif 000010
【図９】
2011152482.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月19日(2012.11.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
真空排気装置１２により真空槽１１内を真空排気する。以後、真空排気を継続して真空槽１１内の真空雰囲気を維持する。
真空槽１１内に成膜対象物３１を成膜対象物保持部３２に載置して搬入し、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4と対面する位置に静止させる。
測定工程と同様に、ガス導入系１３から真空槽１１内にスパッタガスを導入し、電源装置３５から各スパッタ部２０1〜２０4のバッキングプレート２２1〜２２4に２０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚの交流電圧を印加して、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4と成膜対象物３１との間のスパッタガスであるＡｒガスをプラズマ化し、各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4をスパッタする。
各スパッタ部２０1〜２０4のターゲット２１1〜２１4のスパッタ面２３1〜２３4から弾き飛ばされたＡｌの粒子の一部は、成膜対象物３１の表面に付着し、成膜対象物３１の表面にＡｌの薄膜が形成される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
各スパッタ部２２０1〜２２０4の構造は同じであり、符号２２０1のスパッタ部で代表して説明する。
スパッタ部２２０1は、真空槽２１１内に露出されスパッタされるスパッタ面２２３1をもつ金属材料のターゲット２２１1と、バッキングプレート２２２1と、ターゲット２２１1のスパッタ面２２３1の裏側に配置され、ターゲット２２１1に対して相対的に移動可能に構成された磁石装置２２６1とを有している。
ターゲット２２１1とバッキングプレート２２２1はどちらも筒形状であり、ここではターゲット２２１1の長手方向の長さはバッキングプレート２２２1の長手方向の長さよりも短く、ターゲット２２１1の内周の直径はバッキングプレート２２２1の外周の直径と同じかそれよりも長くされている。バッキングプレート２２２1はターゲット２２１1の内側に挿入され、バッキングプレート２２２1の外周側面とターゲット２２１1の内周側面とは互いに密着され、バッキングプレート２２２1とターゲット２２１1とは電気的に接続されている。バッキングプレート２２２1の一端と他端はそれぞれターゲット２２１1の一端と他端から露出されている。
以下ではターゲット２２１1とターゲット２２１1の内側に挿入された状態のバッキングプレート２２２1とをまとめてターゲット部２２８1と呼ぶ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図７を参照し、真空槽２１１の天井側の壁面には回転筒２４２1が気密に挿通されている。回転筒２４２1の外周の直径はバッキングプレート２２２1の内周の直径よりも短くされ、回転筒２４２1の中心軸線は鉛直方向と平行に向けられている。
ターゲット部２２８1は、ターゲット部２２８1の中心軸線を回転筒２４２1の中心軸線と一致させて、回転筒２４２1の下方に配置されている。回転筒２４２1の下端部はバッキングプレート２２２1の内側に挿入され、回転筒２４２1の内側とバッキングプレート２２２1の内側とは連通されている。
バッキングプレート２２２1の上端部は絶縁物２４３1を介して回転筒２４２1の下端部に固定され、バッキングプレート２２２1は回転筒２４２1と電気的に絶縁されている。またターゲット部２２８1は真空槽２１１の壁面から離間され、真空槽２１１と電気的に絶縁されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
回転筒２４２1の上端部には移動装置２２９1が取り付けられ、移動装置２２９1には制御装置２３６が接続されている。移動装置２２９1は、制御装置２３６から制御信号を受けると、回転筒２４２1をターゲット部２２８1と一緒に回転筒２４２1の中心軸線の周りに回転可能に構成されている。
ターゲット部２２８1のターゲット２２１1の外周側面と対面する位置に成膜対象物２３１を配置したときに、移動装置２２９1によって回転筒２４２1を回転させると、ターゲット２２１1の外周側面のうち新たな面が成膜対象物２３１と対面を開始し、回転筒２４２1を一回転させる間にターゲット２２１1の外周側面の全体が成膜対象物２３１と対面するようになっている。
回転筒２４２1の内側とバッキングプレート２２２1の内側には、回転筒２４２1とバッキングプレート２２２1の両方に亘って移動軸２４１1が挿通され、移動軸２４１1はその軸線方向を鉛直方向と平行に向けられている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
次いで生産工程として、未使用のターゲット部２２８1〜２２８4を真空槽２１１内に搬入し、それぞれの回転筒に取り付ける。
真空排気装置２１２により真空槽２１１内を真空排気する。以後、真空排気を継続して真空槽２１１内の真空雰囲気を維持する。
真空槽２１１内に成膜対象物２３１を成膜対象物保持部２３２に載置して搬入し、各ターゲット２２１1〜２２１4のスパッタ面２２３1〜２２３4と対面する位置に静止させる。
測定工程と同様に、ガス導入系２１３から各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット２２１1〜２２１4と成膜対象物２３１との間の空間にスパッタガスを導入し、電源装置２３５から各スパッタ部２２０1〜２２０4のバッキングプレート２２２1〜２２２4に２０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚの交流電圧を印加して、各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット２２１1〜２２１4と成膜対象物２３１との間のスパッタガスであるＡｒガスをプラズマ化し、各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット２２１1〜２２１4のスパッタ面２２３1〜２２３4をスパッタする。
各スパッタ部２２０1〜２２０4のターゲット２２１1〜２２１4のスパッタ面２２３1〜２２３4から弾き飛ばされたＡｌの粒子の一部は、成膜対象物２３１の表面に付着し、成膜対象物の表面にＡｌの薄膜が形成される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2011152482.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月22日(2013.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、前記真空槽内にスパッタガスを導入するガス導入系と、電源装置から電圧が印加されるバッキングプレートと、前記バッキングプレートの外周よりも内側に配置され、前記真空槽内に露出されてスパッタリングされるスパッタ面を有するターゲットと、前記バッキングプレートの前記ターゲットが配置された面とは逆の面である裏面側に、前記ターゲットに対して相対的に移動可能に構成された磁石装置と、を有し、前記磁石装置は、前記スパッタ面に磁場を発生させる向きで設置された、中心磁石と、前記中心磁石の周囲に連続的な形状で設置された外周磁石とを有し、前記中心磁石と前記外周磁石は前記スパッタ面に対して互いに異なる極性の磁極を向けるように配置され、前記ターゲットは導電性材料であり、前記スパッタリングによって前記導電性材料の薄膜が形成されるスパッタ成膜装置であって、前記バッキングプレートの表面の前記ターゲットから露出した部分である周縁部は、リング形状の防着部材で覆われ、前記防着部材の内側に前記スパッタ面が位置し、前記磁石装置は、前記外周磁石の外周全体が前記スパッタ面の周囲を取り囲む前記防着部材の内周よりも内側に入る位置と、前記外周磁石の外周の一部が前記スパッタ面の周囲を取り囲む防着部材の内周よりも外周側にはみ出る位置との間で移動するよう構成され、前記防着部材は絶縁性のセラミックスで形成され、前記磁石装置が形成する磁場に捕捉されたプラズマが前記防着部材に接触しても、前記プラズマは消失しないようにされたスパッタ成膜装置である。
本発明は、真空槽と、前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、前記真空槽内にガスを導入するガス導入系とが設けられ、電源装置から電圧が印加されるバッキングプレートと、前記バッキングプレートの外周よりも内側に配置され、前記真空槽内に露出されてスパッタリングされるスパッタ面を有するターゲットと、前記バッキングプレートの前記ターゲットが配置された面とは逆の面である裏面側に、前記ターゲットに対して相対的に移動可能に構成された磁石装置とを有するスパッタ部が設けられ、前記磁石装置は、前記スパッタ面に磁場を発生させる向きで設置された中心磁石と、前記中心磁石の周囲に連続的な形状で設置された外周磁石とを有し、前記中心磁石と前記外周磁石は前記スパッタ面に対して互いに異なる極性の磁極を向けるように配置され、前記ターゲットは導電性材料であり、前記スパッタリングによって前記導電性材料の薄膜が形成されるスパッタ成膜装置であって、前記バッキングプレートの表面の前記ターゲットから露出した部分である周縁部は、リング形状の防着部材で覆われ、前記防着部材の内側に前記スパッタ面が位置し、少なくとも一つの前記ターゲットのスパッタ面の裏側に設置された前記磁石装置は、前記外周磁石の外周全体が当該ターゲットの前記スパッタ面の周囲を取り囲む前記防着部材の内周よりも内側に入る位置と、前記外周磁石の外周の一部が当該ターゲットの前記防着部材の内周よりも外側と、当該ターゲットに隣接する他の前記ターゲットの前記スパッタ面の周囲を取り囲む前記防着部材の内周との間にはみ出る位置との間で移動するように構成され、前記防着部材は絶縁性のセラミックスで形成され、前記磁石装置が形成する磁場に捕捉されたプラズマが前記防着部材に接触しても、前記プラズマは消失しないようにされ、複数の前記ターゲットは、互いに離間して並んで配置されて前記スパッタ面を前記真空槽内に搬入された成膜対象物に向けられ、前記電源装置は複数の前記ターゲットの少なくとも一つに電圧を印加するように構成されたスパッタ成膜装置である。
本発明は、真空槽と、前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、前記真空槽内にスパッタガスを導入するガス導入系と、電源装置から電圧が印加される筒形状のバッキングプレートと、前記バッキングプレートの外周に配置され、両端は前記真空槽内に露出されてスパッタリングされるスパッタ面を有する筒形状のターゲットと、前記バッキングプレートの内側に配置され、前記ターゲットに対して相対的に移動可能に構成された磁石装置と、を有し、前記磁石装置は、前記スパッタ面に磁場を発生させる向きで設置された、中心磁石と、前記中心磁石の周囲に連続的な形状で設置された外周磁石とを有し、前記中心磁石と前記外周磁石は前記スパッタ面に対して互いに異なる極性の磁極を向けるように配置されたスパッタ成膜装置であって、前記バッキングプレートの表面の前記ターゲットから露出した部分は、円筒形形状の防着部材で覆われ、前記防着部材の内側に前記スパッタ面が位置し、前記磁石装置は、前記外周磁石の外周全体が前記スパッタ面の一端と他端との間より内側に入る位置と、前記外周磁石の外周の一部が前記スパッタ面の両端のうちの少なくともいずれか一方から外側にはみ出る位置との間を移動するよう構成され、前記防着部材は絶縁性のセラミックスで形成され、前記磁石装置が形成する磁場に捕捉されたプラズマが前記防着部材に接触しても、前記プラズマは消失しないようにされたスパッタ成膜装置である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽と、
前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、
前記真空槽内にスパッタガスを導入するガス導入系と、
電源装置から電圧が印加されるバッキングプレートと、
前記バッキングプレートの外周よりも内側に配置され、前記真空槽内に露出されてスパッタリングされるスパッタ面を有するターゲットと、
前記バッキングプレートの前記ターゲットが配置された面とは逆の面である裏面側に、前記ターゲットに対して相対的に移動可能に構成された磁石装置と、を有し、
前記磁石装置は、前記スパッタ面に磁場を発生させる向きで設置された、中心磁石と、前記中心磁石の周囲に連続的な形状で設置された外周磁石とを有し、
前記中心磁石と前記外周磁石は前記スパッタ面に対して互いに異なる極性の磁極を向けるように配置され、前記ターゲットは導電性材料であり、前記スパッタリングによって前記導電性材料の薄膜が形成されるスパッタ成膜装置であって、
前記バッキングプレートの表面の前記ターゲットから露出した部分である周縁部は、リング形状の防着部材で覆われ、前記防着部材の内側に前記スパッタ面が位置し、
前記磁石装置は、前記外周磁石の外周全体が前記スパッタ面の周囲を取り囲む前記防着部材の内周よりも内側に入る位置と、前記外周磁石の外周の一部が前記スパッタ面の周囲を取り囲む防着部材の内周よりも外周側にはみ出る位置との間で移動するよう構成され、
前記防着部材は絶縁性のセラミックスで形成され、前記磁石装置が形成する磁場に捕捉されたプラズマが前記防着部材に接触しても、前記プラズマは消失しないようにされたスパッタ成膜装置。
【請求項２】
真空槽と、
前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、
前記真空槽内にガスを導入するガス導入系とが設けられ、
電源装置から電圧が印加されるバッキングプレートと、前記バッキングプレートの外周よりも内側に配置され、前記真空槽内に露出されてスパッタリングされるスパッタ面を有するターゲットと、前記バッキングプレートの前記ターゲットが配置された面とは逆の面である裏面側に、前記ターゲットに対して相対的に移動可能に構成された磁石装置とを有するスパッタ部が設けられ、
前記磁石装置は、前記スパッタ面に磁場を発生させる向きで設置された中心磁石と、前記中心磁石の周囲に連続的な形状で設置された外周磁石とを有し、
前記中心磁石と前記外周磁石は前記スパッタ面に対して互いに異なる極性の磁極を向けるように配置され、前記ターゲットは導電性材料であり、前記スパッタリングによって前記導電性材料の薄膜が形成されるスパッタ成膜装置であって、
前記バッキングプレートの表面の前記ターゲットから露出した部分である周縁部は、リング形状の防着部材で覆われ、前記防着部材の内側に前記スパッタ面が位置し、
少なくとも一つの前記ターゲットのスパッタ面の裏側に設置された前記磁石装置は、前記外周磁石の外周全体が当該ターゲットの前記スパッタ面の周囲を取り囲む前記防着部材の内周よりも内側に入る位置と、前記外周磁石の外周の一部が当該ターゲットの前記防着部材の内周よりも外側と、当該ターゲットに隣接する他の前記ターゲットの前記スパッタ面の周囲を取り囲む前記防着部材の内周との間にはみ出る位置との間で移動するように構成され、
前記防着部材は絶縁性のセラミックスで形成され、前記磁石装置が形成する磁場に捕捉されたプラズマが前記防着部材に接触しても、前記プラズマは消失しないようにされ、
複数の前記ターゲットは、互いに離間して並んで配置されて前記スパッタ面を前記真空槽内に搬入された成膜対象物に向けられ、
前記電源装置は複数の前記ターゲットの少なくとも一つに電圧を印加するように構成されたスパッタ成膜装置。
【請求項３】
真空槽と、
前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、
前記真空槽内にスパッタガスを導入するガス導入系と、
電源装置から電圧が印加される筒形状のバッキングプレートと、
前記バッキングプレートの外周に配置され、両端は前記真空槽内に露出されてスパッタリングされるスパッタ面を有する筒形状のターゲットと、
前記バッキングプレートの内側に配置され、前記ターゲットに対して相対的に移動可能に構成された磁石装置と、を有し、
前記磁石装置は、前記スパッタ面に磁場を発生させる向きで設置された、中心磁石と、前記中心磁石の周囲に連続的な形状で設置された外周磁石とを有し、
前記中心磁石と前記外周磁石は前記スパッタ面に対して互いに異なる極性の磁極を向けるように配置されたスパッタ成膜装置であって、
前記バッキングプレートの表面の前記ターゲットから露出した部分は、円筒形形状の防着部材で覆われ、前記防着部材の内側に前記スパッタ面が位置し、
前記磁石装置は、前記外周磁石の外周全体が前記スパッタ面の一端と他端との間より内側に入る位置と、前記外周磁石の外周の一部が前記スパッタ面の両端のうちの少なくともいずれか一方から外側にはみ出る位置との間を移動するよう構成され、
前記防着部材は絶縁性のセラミックスで形成され、前記磁石装置が形成する磁場に捕捉されたプラズマが前記防着部材に接触しても、前記プラズマは消失しないようにされたスパッタ成膜装置。
【国際調査報告】
2011152482.tif 000013
2011152482.tif 000014
2011152482.tif 000015